目錄
第一部分 生態(tài)基因組學(xué)概論
第1章 生態(tài)基因組學(xué)：當(dāng)生態(tài)學(xué)遇到基因組學(xué) 3
1.1 什么是生態(tài)基因組學(xué) 3
1.2 生態(tài)學(xué)的發(fā)展趨勢(shì) 3
1.3 生態(tài)基因組學(xué)的形成過(guò)程 6
1.4 生態(tài)基因組學(xué)主要研究的問(wèn)題和挑戰(zhàn) 8
1.5 生態(tài)基因組學(xué)研究的實(shí)例——飛蝗表型可塑性研究 9
參考文獻(xiàn) 12
第2章 高通量測(cè)序技術(shù)及其在生態(tài)基因組學(xué)上的應(yīng)用 15
2.1 高通量測(cè)序技術(shù)介紹 15
2.2 測(cè)序技術(shù)在生態(tài)基因組學(xué)研究中的應(yīng)用 21
2.3 小結(jié) 31
參考文獻(xiàn) 32
第3章 生態(tài)基因組學(xué)研究中的生物信息學(xué)方法 34
3.1 高通量測(cè)序數(shù)據(jù)的質(zhì)控分析 34
3.2 遺傳變異的識(shí)別 35
3.3 非模式生物基因組的拼接 37
3.4 非模式生物中基因識(shí)別的方法 39
3.5 系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)構(gòu)建 41
3.6 微生物生態(tài)基因組研究的常用工具 42
參考文獻(xiàn) 44
第4章 細(xì)胞器基因組及其在生態(tài)學(xué)和進(jìn)化學(xué)中的應(yīng)用 48
4.1 細(xì)胞器基因組的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) 49
4.2 細(xì)胞器基因組測(cè)序及分析 51
4.3 線(xiàn)粒體和葉綠體基因組的應(yīng)用 53
4.4 小結(jié) 57
參考文獻(xiàn) 58
第5章 微生物生態(tài)功能基因檢測(cè)方法 61
5.1 功能基因的分子檢測(cè)方法 61
5.2 碳循環(huán)功能基因的分子檢測(cè) 63
5.3 氮循環(huán)功能基因的分子檢測(cè) 68
5.4 小結(jié) 73
參考文獻(xiàn) 74
第二部分 生態(tài)基因組學(xué)的熱點(diǎn)科學(xué)問(wèn)題
第6章 環(huán)境脅迫適應(yīng)的生態(tài)基因組學(xué) 83
6.1 生物對(duì)環(huán)境脅迫的響應(yīng)與適應(yīng)：總論 83
6.2 溫度脅迫適應(yīng)的生態(tài)基因組學(xué) 84
6.3 低氧脅迫適應(yīng)的生態(tài)基因組學(xué) 85
6.4 全球變化/全球變暖的生態(tài)基因組學(xué) 87
6.5 環(huán)境脅迫的表觀(guān)遺傳：表觀(guān)基因組學(xué) 89
6.6 熱激蛋白家族與環(huán)境脅迫響應(yīng) 91
6.7 展望 93
參考文獻(xiàn) 93
第7章 組學(xué)與昆蟲(chóng)神經(jīng)行為學(xué)——以飛蝗型變的神經(jīng)行為學(xué)機(jī)制研究為例 98
7.1 神經(jīng)行為學(xué) 98
7.2 昆蟲(chóng)神經(jīng)行為學(xué) 100
7.3 飛蝗行為型變與行為決策 100
7.4 基于組學(xué)的飛蝗行為型變的神經(jīng)行為學(xué)機(jī)制研究 101
7.5 基于組學(xué)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)的單胺類(lèi)神經(jīng)遞質(zhì)對(duì)飛蝗行為型變的調(diào)節(jié) 105
7.6 展望 108
參考文獻(xiàn) 108
第8章 昆蟲(chóng)生殖調(diào)控及適應(yīng)的生態(tài)基因組學(xué) 112
8.1 基因組及生殖相關(guān)基因 112
8.2 生殖內(nèi)分泌調(diào)控通路 114
8.3 生殖調(diào)控的表觀(guān)作用機(jī)制 118
8.4 生殖調(diào)控與環(huán)境適應(yīng) 120
8.5 生殖調(diào)控的應(yīng)用 123
參考文獻(xiàn) 125
第9章 昆蟲(chóng)多型現(xiàn)象的基因組學(xué)研究 131
9.1 昆蟲(chóng)多型現(xiàn)象 131
9.2 多型性昆蟲(chóng)的基因組測(cè)序和比較研究 133
9.3 昆蟲(chóng)多型現(xiàn)象的分子調(diào)控機(jī)制 136
9.4 昆蟲(chóng)多型現(xiàn)象的表觀(guān)調(diào)控機(jī)制 141
9.5 展望 143
參考文獻(xiàn) 143
第10章 生態(tài)免疫學(xué) 148
10.1 物種免疫系統(tǒng)多樣性 148
10.2 生態(tài)因子對(duì)免疫系統(tǒng)的影響 149
10.3 宿主免疫防御策略的生態(tài)適應(yīng)性 152
10.4 群體性免疫 154
10.5 密度依賴(lài)的預(yù)先免疫分子機(jī)制 155
參考文獻(xiàn) 156
第11章 昆蟲(chóng)免疫組學(xué) 160
11.1 模式昆蟲(chóng)的免疫組學(xué) 160
11.2 衛(wèi)生昆蟲(chóng)的免疫組學(xué) 168
11.3 免疫互作及免疫進(jìn)化 173
11.4 免疫基因的比較和進(jìn)化 176
11.5 展望 179
參考文獻(xiàn) 180
第12章 不同生態(tài)環(huán)境中昆蟲(chóng)體色的多型性及其調(diào)控機(jī)制 187
12.1 環(huán)境對(duì)昆蟲(chóng)體色的影響 187
12.2 昆蟲(chóng)體色多型的內(nèi)分泌調(diào)控機(jī)制 192
12.3 昆蟲(chóng)體色多型的遺傳機(jī)制 194
參考文獻(xiàn) 201
第13章 生態(tài)基因組學(xué)在動(dòng)物物種形成研究中的應(yīng)用 205
13.1 全基因組已被揭示的主要?jiǎng)游镱?lèi)群及基因組大小的演化 205
13.2 動(dòng)物物種形成的特點(diǎn)和機(jī)制 207
參考文獻(xiàn) 218
第14章 植物適應(yīng)性進(jìn)化的研究 221
14.1 植物的適應(yīng)性 222
14.2 植物適應(yīng)性進(jìn)化的研究方法 223
14.3 植物適應(yīng)性進(jìn)化的研究進(jìn)展 223
14.4 植物適應(yīng)性進(jìn)化研究中存在的問(wèn)題 227
參考文獻(xiàn) 228
第15章 植物對(duì)環(huán)境中生物脅迫的組學(xué)防御反應(yīng) 231
15.1 病原相關(guān)分子對(duì)防御基因的系統(tǒng)激活 231
15.2 R 基因的系統(tǒng)激活及抗性作用 233
15.3 RNA沉默對(duì)病原入侵的直接及間接防御 235
15.4 局部抗性與系統(tǒng)獲得性抗性 240
15.5 抗性反應(yīng)的跨代傳遞機(jī)制 243
參考文獻(xiàn) 245
第16章 生態(tài)適應(yīng)過(guò)程中非編碼RNA的表達(dá)調(diào)控機(jī)制 250
16.1 以長(zhǎng)鏈非編碼增強(qiáng)子RNA為核心的表達(dá)調(diào)控機(jī)制 250
16.2 以短鏈非編碼piRNA為核心的表達(dá)調(diào)控機(jī)制 253
16.3 生態(tài)適應(yīng)過(guò)程中非編碼RNA的表達(dá)調(diào)控機(jī)制 258
參考文獻(xiàn) 261
第17章 植物-昆蟲(chóng)互作的生態(tài)基因組學(xué)研究 265
17.1 在基因組水平研究植物對(duì)昆蟲(chóng)取食的響應(yīng)和對(duì)策 265
17.2 利用基因組芯片研究植物與植物化學(xué)通訊的機(jī)制 273
17.3 利用基因組研究昆蟲(chóng)嗅覺(jué)對(duì)寄主信息流的行為適應(yīng)機(jī)制 280
17.4 植食性昆蟲(chóng)寄主專(zhuān)化的基因組適應(yīng)機(jī)制 281
參考文獻(xiàn) 284
第18章 唾液蛋白調(diào)控昆蟲(chóng)適應(yīng)植物的生態(tài)基因組學(xué)研究 288
18.1 昆蟲(chóng)唾液蛋白的組成 288
18.2 唾液蛋白在昆蟲(chóng)與植物互作中的作用 297
18.3 唾液蛋白在昆蟲(chóng)寄主轉(zhuǎn)換中的作用 300
參考文獻(xiàn) 302
第19章 吸血節(jié)肢動(dòng)物與哺乳動(dòng)物的互作基因組學(xué) 307
19.1 吸血節(jié)肢動(dòng)物與病原傳播 307
19.2 吸血節(jié)肢動(dòng)物與哺乳動(dòng)物互作 310
參考文獻(xiàn) 315
第20章 昆蟲(chóng)-病毒互作的生態(tài)基因組學(xué)研究 319
20.1 昆蟲(chóng)作為宿主與病毒的關(guān)系 319
20.2 昆蟲(chóng)作為介體與病毒的關(guān)系 326
參考文獻(xiàn) 333
第21章 介體昆蟲(chóng)腸道微生態(tài)與病原微生物的傳播 337
21.1 昆蟲(chóng)腸道結(jié)構(gòu)與功能 337
21.2 腸道菌群的基本功能 339
21.3 昆蟲(chóng)細(xì)胞內(nèi)共生菌 342
21.4 腸道菌群的結(jié)構(gòu)及其在宿主體內(nèi)的維持 343
21.5 介體昆蟲(chóng)腸道菌群與病原微生物的傳播 345
參考文獻(xiàn) 347
第22章 宏基因組在昆蟲(chóng)-植物-伴生微生物互作中的應(yīng)用 354
22.1 伴生微生物群落結(jié)構(gòu)與重要功能關(guān)聯(lián)分析 356
22.2 伴生微生物宏基因組解析與重要功能預(yù)測(cè) 359
參考文獻(xiàn) 362
第三部分 生態(tài)基因組學(xué)的未來(lái)科學(xué)問(wèn)題及應(yīng)用
第23章 分子微生態(tài)學(xué)的興起與宏基因組學(xué)的誕生 367
23.1 人體分子微生態(tài)學(xué)的興起 367
23.2 宏基因組學(xué)的誕生 368
23.3 宏基因組學(xué)技術(shù)在人體微生態(tài)研究中的應(yīng)用 369
23.4 宏基因組學(xué)技術(shù)在人體微生態(tài)研究中的展望 374
參考文獻(xiàn) 374
第24章 水生生態(tài)系統(tǒng)的宏基因組學(xué)研究——環(huán)境脅迫的生態(tài)效應(yīng)及方法學(xué)研究 376
24.1 水生生態(tài)系統(tǒng)遭受的環(huán)境脅迫 376
24.2 利用宏基因組學(xué)技術(shù)研究環(huán)境脅迫產(chǎn)生的生態(tài)學(xué)效應(yīng) 379
24.3 水生生態(tài)系統(tǒng)的宏基因組學(xué)研究存在的問(wèn)題及可能的解決方案 382
24.4 小結(jié)與展望 388
參考文獻(xiàn) 388
第25章 生態(tài)環(huán)境與流感病毒基因的變異 393
25.1 引言 393
25.2 流感病毒概述 394
25.3 流感病毒的天然宿主 396
25.4 流感病毒的傳播途徑 397
25.5 流感病毒的基因變異 399
25.6 候鳥(niǎo)遷徙與流感病毒傳播 403
25.7 生態(tài)環(huán)境改變對(duì)流感病毒傳播的影響 404
25.8 小結(jié) 405
參考文獻(xiàn) 406
第26章 人體微生物組與慢性疾病 412
26.1 人體微生物組 412
26.2 腸道菌群：新發(fā)現(xiàn)的人體器官 413
26.3 人體腸道菌群和慢性疾病 417
26.4 調(diào)節(jié)腸道菌群防治慢性病 423
26.5 小結(jié) 425
參考文獻(xiàn) 425